Les champignons sont littéralement partout. Des formes micro- à macroscopiques, ils sont présents dans tous les environnements du globe. Décomposeurs hors pair, ils recyclent la matière organique morte et permettent le retour de nombreux nutriments dans les sols. D'autres vivent en étroite association avec les plantes, dont ils favorisent la croissance en améliorant l'absorption de l'eau et des minéraux.

Longtemps relégués au rang de simples organismes discrets des sous-bois, les champignons apparaissent aujourd'hui comme des acteurs majeurs du fonctionnement des écosystèmes terrestres.

Les champignons peuvent prendre de très nombreuses formes et sont présents dans tous les environnements du globe. © YARphotographer, Adobe Stock

Des champignons « support » de la vie végétale

Une nouvelle étude révèle d'ailleurs l'ampleur de certains réseaux fongiques dans nos sols. Il faut dire que l'on connaît encore très mal la distribution et la densité de ces réseaux au sein des écosystèmes naturels. C'est pour répondre à cette interrogation qu'a été créée la Société pour la protection des réseaux souterrains (Spun) en 2021. Regroupant de nombreux chercheurs, cette organisation a permis de mener à bien une importante étude sur les réseaux souterrains de champignons mycorhiziens à arbuscules.

Il s'agit de champignons microscopiques du groupe des Gloméromycètes qui vivent en symbiose avec les racines de la majorité des plantes terrestres. On estime qu'ils sont ainsi associés à plus de 70 % des espèces végétales. Leurs filaments colonisent les racines des plantes et y développent de petites structures ramifiées, appelées arbuscules, qui servent de zones d'échange entre les deux partenaires.

La relation est mutuellement bénéfique : le champignon fournit à la plante de l'eau et des éléments minéraux, notamment du phosphore, de l'azote et divers oligoéléments qu'il puise dans le sol grâce à son vaste réseau de filaments. En échange, la plante lui transfère une partie des sucres et des composés carbonés qu'elle produit par photosynthèse.

Au-delà de cette relation individuelle avec une plante, les filaments peuvent relier entre eux plusieurs végétaux, formant de véritables réseaux mycorhiziens souterrains. Ces réseaux participent à la circulation de nutriments, de l'eau et parfois de signaux chimiques entre plantes. Ils sont présents sur Terre depuis 475 millions d'années.

Un immense réseau vivant insoupçonné

En utilisant des modèles de machine-learning implémentés par les données de 16 000 échantillons de sol prélevés dans le monde entier, les chercheurs du Spun ont pu dresser la première carte mondiale de ces réseaux invisibles de champignons mycorhiziens à arbuscules. Et les résultats donnent le vertige !

Si l'on mettait ces réseaux bout à bout, ils atteindraient 110 quadrillions de kilomètres... soit 750 millions de fois la distance Terre-Soleil ! Et ce n'est pas tout. L'étude, publiée dans la revue Science, montre qu'à l'échelle du globe, ces réseaux acheminent chaque année vers les sols l'équivalent de près de quatre milliards de tonnes de dioxyde de carbone (CO₂), contribuant ainsi au stockage du carbone dans les écosystèmes terrestres et à la régulation du climat.

Carte du monde présentant la densité des réseaux mycorhiziens (les densités les plus fortes sont en jaune). © capture d'écran, Spun

Encourager une symbiose champignons-agriculteurs !

Au-delà de ces chiffres incroyables, cette étude permet d'observer comment notre mode de vie impacte ces réseaux mycorhiziens. On remarque ainsi que la densité est plus faible de 47,3 % dans les zones de culture que dans les écosystèmes sauvages. Cette page « A hidden infrastructure » permet de visualiser cette distribution de manière interactive.

« De nombreuses pratiques agricoles intensives nuisent aux réseaux fongiques, explique Justin Stewart, auteur principal de l'étude, dans cet article de The Guardian. L'exemple le plus évident est le labour : en retournant la terre, on détruit physiquement ces vastes réseaux souterrains. » Mais les engrais et les fongicides viennent également « perturber la symbiose entre les plantes et les champignons ». Des résultats qui devraient donc nous alerter, car la baisse de densité de ces réseaux fongiques impacte directement la qualité des sols et notamment leur capacité de rétention du carbone.

D'un autre côté, les chercheurs montrent que les prairies sont les zones où la densité est la plus forte. Les scientifiques alertent donc sur la nécessité de préserver ces environnements et conseillent aux agriculteurs de s'intéresser aux bénéfices que peuvent leur apporter ces champignons. Un réseau dense et en bonne santé dans le sol entraîne en effet une baisse de l’utilisation des engrais et des terres plus riches en carbone et en nutriments.

Cette étude rappelle donc que la santé des sols dépend aussi de ces immenses réseaux souterrains, dont la préservation pourrait jouer un rôle clé à la fois pour l'agriculture, la biodiversité et le climat.